焊条电弧焊工艺特点焊接工艺及焊条电弧焊的基本技操作技能.wps
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1、焊条电弧焊焊条电弧焊工艺特点焊接工艺及焊条电弧焊的基本技操作技能学习目的:熟悉焊条电弧焊工艺特点,会选择焊接工艺,掌握焊条电弧焊的基本技操作技能。第第1节节焊接电弧焊接电弧一、 焊条电弧焊的焊接过程焊接电弧焊在焊接过程中,由弧焊电源、 焊接电缆、 焊钳、焊条、焊件、和焊接电弧构成焊接回路,焊条与焊件通过焊接电缆,分别接在焊接电源的两个输出端上,当焊条与焊件接触时,焊接回路处于短路状态,强大的短路电流,在焊条端部和焊件局部产生大量的电阻热使其迅速熔化甚至部分蒸发。 随着焊条被提起2-4mm时,两电极间(焊条端部与焊件局部)的空气间隙被强烈加热并电离,此时电弧被引燃,这就是焊接电弧。即具有一定电压
2、的、在两电极间或电极与母材间的气体介质中产生强烈而持久的放电现象。在电弧吹力及高温作用下,焊条的熔化金属形成具有一定形状和体积的熔池。焊条熔化后,金属焊芯以熔滴形式向焊缝熔池过渡;而焊条药皮在熔化过程中产生一定量的气体和液态熔渣。在焊接过程中,产生的气体包围在焊条、电弧和焊缝熔解池周围,使之与空气隔离,避免液态金属被空气氧化。液态浮在熔池表面上,阻止液态金属与空气接触,起到隔离保护作用。随着焊接电弧的移动,焊弧熔池前方的焊条和焊件继续被熔化,而后面的的焊缝熔池液体金属逐渐冷却结晶形焊缝此时焊缝面上覆盖的液态熔渣凝固后形成的渣壳仍起保护作用;保护高温的焊缝金属不被氧化、减慢焊缝金属冷却速度。在整
3、个焊接过和中,焊条药皮为焊接区提供大量的气体和液态熔渣,焊接区将发生液态金属、液态熔渣、和电弧气氛三者之间的冶金反应。 起到脱氧、 去硫、 去磷、 去氢和渗合金元素的作用。弧焊过程:二、 工艺特点(1)工艺灵活、适应性强:适应于碳素钢、 合金钢、 不透钢、 铸铁、 铜、 及铜合金、 铝及铝合金、镍及镍合金的焊接;全位置焊接;适用于不同的接头形式、焊件厚度;不规则焊缝。(2)设备简单、生产成本低:很容易掌握,技术不复杂。(3)容易控制焊接应力和变形:用焊条电弧的施焊技术,配合合理的焊接工艺、合理的焊接参数能垢效改善焊接力和减少焊接变形。(4)劳动条件差、生产效率低。3、焊接电弧的构造和温度1焊接
4、电弧的构造焊接电弧是由电源供给的,在具有一定压力的两电极间,产生强烈而持久的放电现象。焊接电弧由三个部分组成。(1)阴极区在电源的负极处(直流正极),该区域很窄,表面有一个明显光亮的斑点,它是阴极区温度最高的部分,具有主动寻找氧化膜、破碎氧化膜的特点。阴极表面堆积一批正离子所以形成一个电压降。温度为2130C3230C。(2)阳极区在电源的阳极处(直流正极),区域比阴极区稍宽些。表面也有一个斑点,它是集中电子的微小区域,电场强度比阴极区小。温度为2330C3980C。(3)弧柱区弧柱区是阴极区与阳极区之间的区域,由于阴极区和阳极区都很窄,所以,电弧的主要组成部分是弧柱区,弧柱的长度基本上等于电
5、弧长度。弧柱电压降是均匀的。弧柱的温度受气体介质、 电离大小、 弧柱压缩程度等因素影响。 弧柱的温度最高,而两个电极温度效低。温度为 5730C3980C。2、焊接电弧的温度分布阳极斑点温度高于阴极斑点温度,但两极斑点的温度都低于该种电极材料的沸点,电弧弧柱的中心温度最高,离开弧柱中心,温度下降。电弧作为焊接电源,主要特点是温度高,热量集中,金属熔化非常快。焊接过程中,熔化焊件和焊件金属的热量散失在周围的空气中,对金属熔化并不起作用。3、电弧电压焊接过程中,电弧两端之间的电压降称为电弧电压。当电极材料、气体介质一定时,焊接电弧的阴极压降和阳极压降为一常数,所以,电弧电压与电弧长度有关。4、 焊
6、接电弧的静特性1焊接电弧的静特性曲线在电极材料、气体介质和弧长一定的条件下,电弧稳定燃烧时,电接电流与电弧电压的关系,称为静特性。电弧静特性曲线呈U 形,三个部分:在 A 区部分:当焊接电流增大时,电弧电压迅速下降。在 B 区部分:随着电流的增加,引起弧柱导电性改善,使弧柱的电阻减小,与焊接电流增加的数值几乎平衡,电弧电压基本保持不变,称水平特性。在 C 区部分:焊接电流进一步增大时,电弧断面不能随焊接电流的增大而成比例的增加,所以电弧电压升高。2不同焊接方法的电弧静特性在一定的条件下,不同的电弧焊方法,其静特性只出现在曲线的某一区段。焊条电弧焊:焊接时,焊接电流受到限制(使用的焊接电流值不大
7、于 500A)静特曲线无 C 区部分,焊接电弧工作在水平区电弧电压不发生变化,保证焊接电弧的稳定燃烧。3影响焊接电弧静特性的因素(1)电弧长度的影响:焊接过程中,电弧长度的改变,主要是弧柱长度发生变化。当弧柱的压降增加时,电弧电压将增加,曲线提高。反之电弧长度缩短时,曲线将下移。同一种焊接方法电弧静特性曲线不止一条,上下移动弧和越长电弧电压越高。(2)气体介质种类的影响:焊接电弧周围气体介质的物理性质不同时,会对电弧电压产生显著影响,改变静特性曲线的位置。(3)气体介质压力的影响:气体介质压力增大,将使电弧电压升高,曲线向上移动。5、 焊接电弧的稳定性焊接过程中,电弧在不产生断弧,飘移和磁偏吹
8、的情况下保持稳定燃烧的程度称为电弧稳定性。(1)电源的影响:直流电源比交流电源稳定性好。(2)药皮的影响:药皮中含有较多易电离的元素或它们的化合物。(3)气流的影响:偏吹严重会使焊接受到影响。(4)接头处清洁程度的影响:包括氧化皮、 油污、 水分等杂质。(5)磁偏吹:受磁力作用而产生飘移现象称电弧磁偏吹。是由于直流电所产生的磁场在电弧周围分布不均匀而造成的。第第2节节焊接参数焊接参数焊接参数指为保证焊接质量而选定的各个参数。一、 焊接电源要保证电弧稳定燃烧:1)适当的空载电压;2)陡降的外特性;3)电流的大小可灵活调节;4)良好的动特性;二、焊接极性 电流极性:焊接电源有两个输出极分别接在焊钳
9、和焊件上形成一个回路。焊机一个正极,一个负极。焊件接正极,焊钳接负极叫正接。焊件接负极,焊钳接正极叫反接。交流输出电极无正、负极之分。三、焊条直径1焊件的厚度:厚度较大时,为减少焊接层次选用直径较大的;厚度较薄时为防止焊缝烧穿选用较小的直径焊条。焊条直径与焊件厚度之间的关系焊条直径1.522.5-3.23.23.2-43.2-5焊件厚度1.5234-56-12132焊接的位置:在焊接厚度相同的情况下,平焊位置用的焊条直径,比其它焊接位置要大一些;立焊位置焊条直径不超过 5mm;横焊及仰焊直径不超过4mm。3焊接的层次:多层焊道的第一层焊道应采用的焊条直径为2.5-3.2mm。以后各层焊道可根据
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